Trabajo 3 - Pilotaje, cimentaciones profundas

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Debajo del lugar escogido para construir un hospital de 20 pisos se encontraba un deposito aluvial reciente de mas de 30 m de espesor. La formación era, predominantemente, arcilla compresible blanda; sin embargo, había dentro de la arcilla algunos estratos de arena entre firme y compacta; uno de ellos a unos 12 m por debajo de la superficie del terreno, tenia 3 m de espesor. Debido a que la arcilla blanda no tenia suficiente capacidad de carga para una cimentación por superficie se decidió soportar la estructura en pilotes.

Se hincaron pilotes en varios puntos del lugar y ninguno pudo penetrar a mas de 14 m de la superficie del terreno. Algunos de los pilotes fueron sometidos a ensayos de carga y en ningún caso el asentamiento fue mayor de un centímetro cuando se llegaba a la carga por pilotes del proyecto, que era de 27.3 toneladas métricas. Basándose en el resultado de estos ensayos se proyectó la cimentación de la estructura, empleándose mas de 10000 pilotes, cuyas puntas se introducían en el estrato de arena compacta. Al año de haberse terminado la construcción ya el edificio se había asentado, tomando la depresión la forma de una superficie cóncava hacia arriba con un máximo en el centro de cerca de 30 cm con respecto al nivel original. Al cabo de 20 años la depresión ya tenía un diámetro de mas de 120 m y cerca de 90 cm de profundidad en el centro. Fue necesario hacer grandes reparaciones para mantener el edificio en servicio. Actualmente el movimiento aumenta lentamente al ritmo de la compresión secundaria y aunque ahora solo pequeñas reparaciones son necesarias, el movimiento continuará indefinidamente.

Las cimentaciones profundas se emplean cuando los estratos de suelo o de roca situados inmediatamente debajo de la estructura no son capaces de soportar la carga, con la adecuada seguridad o con un asentamiento tolerable. El hecho de llevar la cimentación hasta el primer estrato resistente que se encuentre no es suficiente, aunque esta sea la decisión que a menudo se toma, como fue el caso de la cimentación del hospital, pues la cimentación profunda debe analizarse de la misma manera que la que es poco profunda. Como la cimentación superficial, también la cimentación profunda, incluyendo los estratos de suelo o roca situados debajo, deben ofrecer seguridad y no asentarse excesivamente por efecto de las cargas de la estructura que soportan.

Hay dos formas de cimentaciones profundas generalmente aceptadas: pilotes y pilares. Los pilotes son fustes relativamente largos y esbeltos que se introducen en el terreno. Aunque algunas veces se hinca en el terreno pilotes hasta de 1.50m de diámetro, por lo general sus diámetros son inferiores a 60 cms. Los pilares son de mayor diámetro y se construyen excavando y, por lo general, permiten una inspección ocular del suelo o roca donde se apoyaran. Los pilares son en realidad cimentaciones por superficie o sobre placa a gran profundidad. No se puede hacer una distinción precisa entre pilotes y pilares, porque hay cimentaciones que combinan las características de ambas.